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加快氫能源基礎建設,搶占國際標準意義重大

2019-05-23 15:40 來源: 招標采購導航網

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目前我國把高壓氫作為危險化學品管理增加了氫能運輸和基礎設施建設難度。未來的氫能定位是替代石油,氫能將成為國際大宗商品在全球流通。我國是產氫第一大國,也是未來的用氫大國,預測2050年之前氫能在我國終端能源消費占比10%,同時國際標準也是國家競爭力的重要體現,搶占制氫和用氫國際標準意義重大。標準、政策對氫能使用成本、技術擴散影響更大,呼吁政府從頂層設計入手,通過制定高壓氫作為能源的制造、使用和運輸標準,加快氫能源基礎建設,滿足終端氫能消費崛起需要。

近年來,全國范圍內出現了許多以氫燃料電池汽車為代表的氫能源產業園區和項目,但基本都局限在數十輛或數百輛汽車的示范級別,離實際應用有較大的距離。作為一個政策導向型產業,阻礙氫能源發展的最大困難是什么?

“全世界都把高壓氫作為危險化學品管理,這是氫燃料電池汽車不能產業化發展的根本原因。什么時候高壓氫被作為一種能源,而不是危險化學品進行管理,才能解決氫燃料電池汽車的產業化問題?!? 這是中國汽車工業協會常務副會長董揚的思考,尤其是在中國,對于氫氣的管控更加嚴格。

阻礙氫能源發展真正問題在于行業標準的滯后甚至缺失。

主要表現在氫氣運輸、加氫站建設、產品設計檢測等幾個方面。

(1)氫能源的利用依賴氫氣的運輸,加氫站、制氫廠的設計、位置選擇也要考慮氫氣運輸能力。在即使是車載儲氫罐都能夠儲存35MPa氫氣的技術條件下,由于政策的嚴監管導致標準規范的滯后,運輸氫氣的罐槽車搭載的依舊是20MPa氫氣罐。氫氣運輸能力直接約束了加氫站的供給能力,提高了加氫的成本,也將氫燃料電池汽車運營約束在了示范范圍內。顯而易見,這樣的運輸體系完全無法支撐構想中的龐大的氫能社會,氫氣運輸的標準急需更新完善。

(2)氫氣運輸尚且如此,尚無明確標準的加氫站建設則更加困難重重,作者簡單總結了幾點原因。

歸口管理不明:屬于哪個部門管理,歸屬于能源產品還是危險化學物品,目前沒有規定。

審批流程復雜:除了武漢和佛山,其他地方暫無加氫站管理辦法,規劃、立項、審批、運營監管方面均會遇到難題,耗時極久,短則半年,長則一年以上。地方部門也因責任歸屬問題而不敢貿然批準。

土地審批困難:一二線城市土地資源緊張,人口密集,加氫站初期只能建設在相對偏僻的地方,不利于乘用車的推廣和使用。

技術標準不清晰、技術儲備不足:目前國內普遍使用35MPa儲氫,未來對使用高壓(70MPa)、深冷高壓(-230°C以下)或是液態儲氫技術路線尚無定論,不同技術相關配套設備技術不同,使得研發滯后。同時由于標準問題,長期以來各類技術發展緩慢。

成本高昂:由于缺乏技術儲備,設備成本高昂。

總之,標準、政策的影響比成本、技術方面的因素更大,甚至成本、技術的問題也是源自標準政策問題。

(3)在具體的產品上,技術檢測標準和檢測體系正逐步增加,但數量不足、尚未構成體系,且同樣存在不知道怎么樣檢測,找誰檢測的問題,這容易導致不同企業使用不同標準,造成研發制造上的浪費。

解決這些氫能源發展的問題,首先要從行業標準入手。在有了技術標準和檢測體系,搞清楚誰來負責之后,才能放下包袱,明確職責,快速推進產業發展,依托標準的力量才能推動行業的規范發展。

標準的力量

標準是一種規范,既可以成為產品的質量規范,也可以成為設計和操作規范,甚至還能成為重要基本參數的數據規范。標準的建立,意味著一個行業的規范與成熟,為行業的發展提供了必要的依據。

在工業領域,一個企業的標準就代表了企業的底蘊、實力和榮耀。以制造汽車為例,生產設備可以從市場購買,生產線方案可以請第三方提供,但具體的生產理念和生產過程卻難以復制。體現百年老店真正制造實力的,不是高精尖的自動化設備,而是那些以G計量,浩如煙海的生產標準。同樣是中國工程師,同樣是高端的自動化生產線,合資汽車往往要好于國產汽車;在使用了寶馬的生產標準后,工程師還是華晨的工程師,但國產的寶馬能夠與海外的寶馬達到同一質量甚至更好。

在消費市場上,消費者往往更相信進口產品的品質,原因是進口產品的生產、檢測標準高于國產產品,消費者認為更嚴格的標準能夠保證產品有更好的品質。

不難看出,標準對生產產品、吸引消費者有神奇的魔力,坊間一直盛傳的“一流的企業做標準,二流的企業做品牌,三流的企業做產品”,足以證明標準的重要性。

激烈的標準爭奪

標準如此重要,誰掌握標準,誰就能掌控市場的話語權,制定行業標準的權利,自然成為了企業間激烈爭奪的目標,結果甚至關系到國家榮譽和利益。近期最著名的案例就是通訊標準事件。

1G時代,中國連基站都需要進口;2G時代,中國開始使用外國標準生產基站,交納大量的專利費;3G時代,在國外標準基礎上形成了TD-SCDMA標準,中國移動獨力支撐,中國開始在世界通訊標準上發聲;4G時代,中國主推了TD-LTE標準,國外的通訊商跟隨推出TD-LTE標準的產品和服務,中國成為標準主流制定力量之一;5G時代,終于形成了華為與高通的對決局面,爭奪標準話語權,聯想的疑似倒戈使華為在某項重要標準競爭中落敗,引起國內巨大討論。

從通訊標準的背后,可以看到標準背后巨大的利益爭奪,看到國家和企業間的勾心斗角,正是中國政府和消費者的支持,中國企業的努力和犧牲,通過龐大的市場和持續的研發,一步步換來了中國在通訊標準上的話語權。通訊標準背后是大國博弈。在氫能源領域同樣存在這樣的競爭與博弈,各國在標準上早已虎視眈眈,其中又以日本最為積極。

以燃料電池為例,國際間的燃料電池標準主要由國際電工委員會燃料電池技術委員會(IEC/TC 105)來制定,比較積極的成員國家有德國、法國、意大利、日本、韓國。盡管日韓在燃料電池汽車上發展良好,但話語權一直掌握在歐洲國家手中,日韓一直希望提升標準話語權,豐田開放燃料電池汽車mirai的專利自然含有向歐洲示威,爭奪更大話語權之意。

在2015年開放mirai專利效果不佳后,豐田繼續在全球范圍內推廣其燃料電池技術,并一反常態地愿意向中國企業出售燃料電池系統而非僅出售整車,并已經與福田初步達成了協議。在日本本土,豐田聯合10家公司成立了日本加氫站網絡公司(簡稱JHyM),通過汽車、加氫站、金融三方聯手,推動日本氫能源網絡的建設,統一設定標準,在其他國家尚處于戰略規劃之時快速積累經驗,以求成為未來氫燃料電池汽車乃至氫能源的標準制定者,掌握該領域內不可撼動的話語權。

美國方面,加州是氫燃料電池汽車主要推廣地區,本身也是國際主要氫氣消費國,已經建立了較為完善的標準體系,尤其在液態氫氣的制儲運方面,是國際標準制定強大的力量。國內加氫站目前也參考了美國的標準,如中國首座商業運營的液氫儲運型加氫站全面按照美國汽車工程師協議J2601商用加氫站技術標準,引進液氫儲運加氫站成套設備,由此可以一窺標準背后巨大的商業利益。

由于中國是最大的新能源汽車市場,也是氫能源發展最火熱的地區,IEC/TC 105的成員希望更多的聽到中國的聲音,但目前中國還處于跟隨國際標準的階段。其實我國在氫能領域的研究并不晚,從“973”計劃和“863”計劃中可以看出國家對氫能源非常的重視,但由于不同專家觀點的分歧讓政府部門在氫能發展上猶豫不決,延緩了發展的腳步(2007年3月,一封《開發車用動力技術,盡快減輕交通能源壓力的建議》的聯名信中提到“氫燃料電池汽車未來的前景,還存在很多不可預測的因素,如果氫燃料電池汽車研究到最后,發現需要走別的技術途徑,這就使大規模投資的氫燃料電池汽車前功盡棄”,提醒政府如果盲目跟隨部分跨國公司的步伐,將大量人力物力投入到氫燃料電池汽車的研發上,很可能會給中國汽車工業帶來巨大的傷害)。

在2017年之前,國內關于氫能源的都是較為陳舊的標準,部分關于加氫站的標準甚至制定于上世紀50年代。由于氫能源的快速發展,國家標準委員會在2017年集中發布了8項氫能國標,初步構成了我國的氫能源標準體系。值得一提的是,國家正逐步放開標準制定的權力,對于基礎安全和重大項目配套可以申請國標,但在細分項目上讓企業制定行業標準、團體標準。這些放權市場和企業的政策將大大加快行業標準的制定,促進行業發展。

總的來看,國內氫能源建設氛圍火熱,補貼政策等也傾向了燃料電池汽車,但法規標準限制了氫能源的推廣速度。在確定了氫能源的戰略地位之后,各類標準規范已經加快速度建立。根據審批流程周期推測,在2020年前后氫氣運輸和高壓加氫站的標準法規將更新完善,屆時氫氣運輸能力將大幅提升,氫能網絡初步建立,加上電動汽車補貼退坡而燃料電池汽車補貼持續,氫能產業將依托氫燃料電池汽車迎來一波發展高潮。

未來的氫能社會將會呈現全球化的特點,搶占國際標準具有重大的意義。目前我國在氫能源及氫燃料電池汽車上的標準法規很不完善,但在國際經驗的指導下,通過加快氫能源網絡建設推進,快速累積產業經驗,依托國內龐大的市場,可以在國際氫能源標準制定上發出自己的聲音,成為標準制定的主流,在激烈的國際競爭中最終勝出。第一電動網

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